通过屏蔽效率探测二维量子 Wigner 晶体的熔化

相互作用电子系统中最基本却又难以捉摸的集体相之一是量子 Wigner 晶体（WC），当电子的库仑排斥能超过其动能（费米能）时，预期会形成这种有序的电子阵列。在低无序的二维（2D）电子系统中，已知量子 WC 在极低温度（$T$）和小朗道能级填充因子（$\nu$）下，即靠近分数量子霍尔态的终止处时受到青睐。该 WC 相表现出绝缘行为，反映了其被微小但有限的 disorder 势钉扎。然而，对 WC 熔化的 $T$ 与 $\nu$ 相图进行实验测定已被证明极具挑战性。本文利用电容测量，通过其有效屏蔽作为 $T$ 和 $\nu$ 的函数来探测 2D WC。我们发现，正如预期的那样，被钉扎的 WC 在极低 $T$ 下屏蔽效率极差，而在较高 $T$ 下一旦 WC 熔化，屏蔽效率即得到改善。然而令人惊讶的是，屏蔽效率并未随 $T$ 的升高单调变化，而是在接近先前报道的 WC 熔化温度的 $T$ 处呈现出一个明确的极大值。我们的实验结果提供了一种精确绘制磁场诱导 WC 的 $T$ 与 $\nu$ 相图的新方法。